Работа на тему: «Анализ перспективности использования метода трассировки лучей в 3D моделировании» — страница 2

  • Просмотров 253
  • Скачиваний 6
  • Размер файла 357
    Кб

на сцене с помощью геометрических преобразований в соответствии с требованиями к будущему изображению. Основной проблемой 3D графики и моделировния является получение максимально фотореалистичной картинки с минимальными затратами ресурсов компьютера и времени на обработку сцены. Так как в различных областях существую различные потребности — создаются различные идеи и алгоритмы для решения конкретно поставленной задачи.

Одной из таких идей является трассировка лучей, которую мы рассмотрим в нашей работе. Прямая и обратная трассировка лучей Трассировка лучей- это метод обработки 3D моделей с получением фотореалистичного изображения, в котором учитывается взаимное расположение объектов, источников света, а также такие физические свойства объектов как отражающая и преломляющая способность. Существует 2 метода трассировки лучей: прямой и

обратный При прямой трассировке лучей рассматриваются все лучи от источников освещения, попадающие на объекты и в итоге приходящие в глаз наблюдателя. Но такой метод не рационален с точки зрения производительности, потому что приходится обрабатывать все лучи окружения(исходящие и преломляющиеся) во всех направлениях, в том числе и те, которые не попадают на сцену, видимую наблюдателем. При обратной трассировке лучей все лучи

исходят из глаза наблюдателя, тем самым определяя сцену с объектами, для которых в дальнейшем будет произведена обработка. Данный метод позволяет не обрабатывать объекты, не попадающие в видимую область, что значительно уменьшает объем необходимых вычислений. Все алгоритмы трассировки лучей основаны на методе обратной трассировки лучей. Алгоритмы трассировки лучей Рассмотрим принципиальный алгоритм трассировки(Рис. 1).

Объектом возьмем сферу. Для каждого пиксела на экране из глаза наблюдателя выпускается луч. После пересечения лучом объекта определяется: Прозрачность/непрозрачность объекта. Если объект прозрачный, то из пересечения испускается луч преломления, если непрозрачный — не испускается. Освещенность/тень. Из точки пересечения лучом сферы испускаются луч к источнику света (или поочередно для каждого источника света, если их

несколько). Если этот луч не пересекает другие непрозрачные объекты или поверхности, значит, источник света непосредственно влияет на освещенность данной точки. Если имеется несколько источников света, то по влиянию всех лучей вычисляется результат, определенный RGB-значением данной точки. Отражающая способность. Если объект способен отражать лучи, то из точки пересечения лучом сферы испускается отраженный луч к объектам,